JPH04150430A - 通信網のノード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ローカルエリアネットワークの０８１層、網
と網制御層に関し、特に不定形通信網等の通信網のノー
ド装置に関する。

従来の技術 ローカルエリアネットワーク（Ｌ　Ａ　Ｎ　）や公衆回
線網など、特にマルチメディア通信に適用可能な通信網
として、例えば特開昭６３−７４３／１９号公報によれ
ば、生体の神経細胞のアナロジ−によるマルチチャネル
の格子状通信網が提案されている。これは、多久ノブ−
出力信号の通信制御要素をノードとして多結合構造に接
続して通信網を構成し、各ノードではデジタル信号を先
着順論理により転送する通信網形態をとっている。

この格子状通信網は特に次の点で優れている。

１つは、多結合構造のためネットワークトポロジーの自
由度が高いことである。従って、フオルトトレランシー
（生残性）が高い、即ち網の一部に障害があっても他の
ルートで通信が適応的に確保される。つぎに、先着順論
理によって、最適の通信経路が選択されることである。

また、このシステムは、ノードにおいて同時に複数の接
続チャネルを確立するマルチチャネル方式をとり、効率
的に全二重通信を確立するものである。このような格子
状通信網は、例えば０３Ｉ（開放型システム間相互接続
）の物理層からネットワーク層に効果的に適用される。

このようなノード装置にあっては、これに接続されてい
る他のノード装置や端末が正常に機能していれば、アク
ティブ検出時定数の期間内にアクティブ信号又は最初の
往信号が到来するはずである。また、先着入力信号とそ
れより遅れて到来した他の入力信号との到着時間差が接
続制御に要する時間より短いと、−瞬、重複し倫突が生
ずる。

ところが、このようなアクティブ信号検出時間、衝突信
号検出時間がシーケンス中で決まっている。

例えば、アクティブ信号検出時定数は、最先に入力信号
を検出した入力チャネル以外の入ツノチャネルから、同
じ送信源から最初の（即ち第１番口の）往信号を受信し
たり、アクティブ信号を受信するための時間である。こ
のようなアクティブ信号検出時定数の長さは、隣接ノー
ド間又は対をなす端末間の最大許容距離を往復する伝搬
遅延時間と、アクティブ信号に要する時間との和に実質
的に等しく設定される（もっとも、若干の余裕時間が付
加される）。このような時間的な制約によりノード装雪
間が短くなってしまう。よって、全体のネットワーク長
も短くなってしまうものである。

そこで、このような通信網において、認識信号ＡＦ検出
時間や衝突信号検出時間を応答信号が返ってくるまでの
間、常に監視することにより、検小時間帯を大きくとる
アルゴリズムにより、最大ノード間距離及び最大ステー
ション間距離を大幅に長くし得るようにしたものが、本
出願人により特願平２−１６３５６１号として提案され
ている。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記提案例による場合、障害を検出しダウン
ポートとして閉鎖しても、これを自動的に復帰させる対
策が施されていない。よって、ネットワーク効率が損な
われ得る可能性がある。

課題を解決するための手段 端末又は他のノード装置に対する伝送路中の各々の送信
線が接続される少なくとも１つの出力手段と、前記送信
線に対応する伝送路中の各々の受信線が接続される少な
くとも１つの入力手段と、これらの入力手段と出力手段
とを接続する接続手段と、前記接続手段を制御し前記入
力手段を選択的に前記出力手段に接続させる制御手段と
よりなり、この制御手段を、遊休状態の入力手段の内で
最先に信号の到来した先着入ツノ手段を識別する先着入
力検出手段と、この先着入力手段に対応する出力手段か
ら通信信号と区別される所定の識別信号を出力する信号
出力手段と、所定の期間の時限を監視する時限手段と、
前記識別信号と前記通信信号とを判別する信号判別手段
と、ダウンポート制御手段と、シーケンシャルな制御信
号を生成出力するシーケンス制御部とを有するものとし
、まず、入力手段の内で通信経路の固定されていない伝
送路について遊休状態にある入ツノ手段をその入力手段
に対応する出力手段を除く全出力手段に接続し、ついで
、前記先着入力検出手段の識別に応動して前記接続手段
を制御し、前記先着入力手段を除く全入力手段について
対応する出力手段との間の接続を断として、前記先着入
力手段からこの先着入力手段に対応する出力手段を除く
全出力手段へ前記先着入力手段からの信号を一斉放送し
て転送させるとともに、直ちに信号出力手段による識別
信号を先着入力手段に対応する出力手段から出力させ、
先着入力手段以外の入力手段で受信した信号のパターン
を前記信号判別手段で判別し、識別信号に続いて通信信
号を受信した入力手段を前記先着入力手段に対応する出
力手段に接続するとともにこの先着入力手段を識別信号
及び通信信号を受信した入力手段に対応する出力手段に
接続してこれらの人出力手段間の接続経路を固定する一
方、他の全入出力手段間の接続経路を切り離し、前記時
限手段による所定期間内に何の信号も受信しなかった入
出力手段を前記ダウンポート制御手段によりダウンポー
トとして閉鎖し、前記一斉放送中の入出力手段間に前記
時限手段による所定期間内に信号がなくなったとき、又
は、経路固定された入出力手段間に前記時限手段による
所定期間内に信号がなくなったときに、これらの入出力
手段間を遊休状態に復帰させ、閉鎖されたダウンポート
において前記信号判別手段により入力ポートを監視し何
んらかの通信信号を受信した時に前記ダウンポート制御
手段によりそのダウンポートを正常に復帰させるように
した。

作用 基本的には、前述した既提案例のように、識別信号検出
時間や衝突信号検出信号を応答信号が返ってくるまでの
間、常に監視することになり、これらの検出時間を長め
にとることができ、ノード装置間の長さも長めとし、自
由なネットワーク構成とし得る。加えて、ダウンポート
制御手段が付加されており、ダウンポートが入力ポート
を監視し、何んらかの通信信号を受信した場合には、障
害が取り除かれたと判断し、このダウンポートを正常に
復帰させることができ、ネットワーク効率が向上する。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

本発明によるノード装置を適用した不定形通信網は、第
２図に例示するようにノード装置１が伝送路２によって
２次元又は３次元に格子状に接続される格子状通信網と
して有利に実現されるが、その網構成は本質的に不定形
である。例えば線形、ループ状など他の形状の網構成を
とってもよい。

ノード装置ｌには複数、例えば８本の入出力ポートが設
けられ、それらには伝送路２を介して他のノード装置１
、及び／又は、端末３が接続可能である。入出力ポート
の数に制限はなく、少なくとも１つ以上あればよい。ノ
ード装置ｌは、入出力ポートの容量内であれば、伝送路
２を介して接続されるノード装置１や端末３の数に制限
はない。

また、網全体を単一のノード装置１にて形成してもよく
、また、複数のノード装置１を例えば単一の印刷配線板
に搭載して全体を恰も１つのノード装置として扱い、実
質的な入出力ポート容量を増大させてもよい。

端末３は、例えば非同期にてデータを送受信可能な端末
装置であり、パソコンなどの処理システム、ファイルス
テーションやプリントステーションなどのサービスステ
ーションなどを含む。データはパケット単位で転送され
るものが有利である。

端末３は、全二重端末の場合、自局宛てのパケットを受
信すると直ちに応答信号を送出する方式のものが有利に
使用される。

伝送路２は、例えば光ファイバによる光伝送路、又は撚
り線や同軸ケーブルなどの電気伝送路であり、本・実施
例ではデータがアナログ又はデジタルで伝送される。ま
た、全二重構成をとっている。

ノード装置ｌと端末３の間の伝送路２は、半二重構成を
とってもよい。また、トラヒックに応じてノード装置１
相互間の伝送路２を複数本設けてもよい。

第３図を参照すると、ノード装ｆｆ１ｌは、伝送路２か
らの受信線が接続される入力手段としての入力ポートＩ
Ｐと、伝送路２への送信線が接続される出力手段として
の出力ポートＯＰを有し、両者がスイッチング部（接続
手段）４を介して相互に接続されている。入力ポートＩ
Ｐは本実施例では４つの受信ないしは入力チャネル１〜
４を有し、また、出力ポートＯＰはこれに対応して４つ
の送信ないしは出力チャネル１〜４を有する。これによ
ってノード装置１には、伝送路２を介して他のノード装
置１や端末３を全体で４つまで接続可能である。出力チ
ャネル１〜４のうち入力チャネル１〜４のそれぞれと同
じ番号の、即ち「対応する」出力チャネルが同じ方路の
伝送路２に接続される。

スイッチング部４は、入力チャネル１〜４のうちの任意
のものと出力チャネル１〜４のうちの任意のものとを選
択的に相互接続してパス固定やその開放を行うゲート回
路である。また、これらの入力ポートＩＰと出力ポート
ＯＰとスイッチング部４と出力制御部５とを制御する制
御手段６が設けられている。まず、入力ポートＩＰの各
チャネルは、ポート単位の制御を行うポート制御部７を
介して前記スイッチング部４とともに、先着入力検出部
８、シーケンサ９に接続されている。先着入力検出部８
はパス固定されていないポートに複数同時に入力信号が
最先に到来した入ツノチャネルを識別する機能部である
。シーケンサ９はこれらのユニットへの制御信号を生成
し出力するものである。よって、前記スイッチング部４
はパスの固定や開放の情報をこのシーケンサ９からのタ
イミングに従い、そのＷＲＩＴＥ信号によりスイッチさ
れる。これにより、入力ポートＩＰからの信号はポート
制御部７を通りスイッチングｍ４のパスに従い出力制御
部５を経て出力ポートＯＩ）に出力される。具体的には
、ＷＲＩＴＥ信号が入った時、ポートからの情報がＨレ
ベルであるもの同士を接続し、一方がＨレベルで他方が
Ｌの時はパスを切り離し、両方がＬレベルの時は前の状
態を維持するものとする。

しかして、前記ポート制御部７は第１図のように構成さ
れている。まず、入力ポートＩＰからの入力信号を各検
出部やスイッチング部４への出力制御するゲート制御部
１０が設けられている。具体的に、スイッチング部４に
はパス固定された時と先着入力ポートとなった時に入力
信号が出力される。先着入力検出部８、信号パターン検
出部（信号判別手段）１１、ＡＣＫ検出部（応答信号検
出手段）１２及びＤＷＮ制御部（ダウン制御手段）１３
へはバス固定されておらず、かつ、ダウン状態でない時
に出力される。タイマ（時限手段）１４へはブロードキ
ャスト中で遊休状態の時、又は、ブロードキャストして
おらずバス固定されている時に入力信号が出力される。

また、先着入力検出部８には先着ポートに決定したら直
ちに認識信号ＡＰを送出するＡＦ送出部（信号量ツノ手
段）１５が接続されている。認識信号ＡＦは通信で使用
される通信信号と判別がつき、宛先端末等から応答信号
ＡＣＫが入力されるまでに終了するものであればよい。

例えばＥ　ｔｈｅｒｎｅｔの場合であれば、プリアンプ
ルが６４ビツトで５ＭＨｚの信号であるので、認識信号
ＡＦを１μｓのパルスとすれば判別が可能で、ステーシ
ョンがアドレスを読み応答信号ＡＣＫを返すまでには十
分な余裕を持って終了する。

前記信号パターン検出部１１は通信信号と識別信号ＡＦ
とを判別して、各々が入力されたかどうかを出力するも
のである。ＡＣＫ検出部１２では識別信号ＡＦが検出さ
れ、その後に通信信号が入ってきた時にその信号を応答
信号ＡＣＫとみなし、記憶する。この情報をシーケンサ
９へ出力する。

すると、シーケンサ９は全てのポート制御部７中のドラ
イバ１６をイネーブルにし、スイッチング部′４をイネ
ーブルにし、スイッチング部４でパス固定を行いパス記
憶部１７に記憶する。この時、先着入力ポートと応答信
号ＡＣＫが検出されたポートのみがトＩレベルとなって
いる。

また、ＤＷＮ制御部１２はダウンポートの検出とダウン
信号の送出制御とダウンポートの復帰を制御する。ここ
に、ダウンポートの検出は既提案方式と同様であり、遊
休状態でブロードキャスト中に信号が一切入ってこなか
った時に異常と判断して記憶する。即ち、一定時間内に
識別信号ＡＦが返ってこなかったときダウンとみなす。

ダウンポートとなった後は、ゲート制御部１０で入力ポ
ートＩＰからの入力信号を出力ポートＯＰへ出力しない
ように制御する。ノードに信号が入り、ブロードキャス
トするとこのＤＷＮ制御部１２内で一定時間のタイマが
スタートし、その後、出力ポートＯＰからダウン信号を
送出させる。これは、ブロードキャストが終了した時点
で終了する。また、前記信号パターン検出部１１では常
に入力信号を監視しており、何んらかの信号が入ってき
たらＤＷＮ制御部１３ヘダウン復帰するように制御信号
を送出する。この場合の、ダウン信号は正常なブロード
キャスト信号、ＡＣＫ信号と判別できればどんな形でも
よい。例えば、ブロードキャスト信号を一定時間出力を
止めその後パケットフォーマットが壊れ、アドレス部以
降が出力される等、正常なパケットとダウンポートから
出力された信号が確実に判別できれば、敢えて、特別な
ダウン信号を内部で生成しなくてもよい。

タイマ１４はブロードキャスト中で遊休状態の時、又は
、ブロードキャスト中でなくてパス固定されている時、
その入力ポートと出力ポートとの状態を監視し、一定時
間以上信号が無い状態が続いた場合、タイムアウトし、
パスの開放を行う。

タイムアウトの情報は、シーケンサ９へ出力され、この
シーケンサ９により全てのポートのドライバ１８がイネ
ーブルとなりパスの開放を行う。この時は、タイムアウ
トしたポートを除いてパス固定しているポートのみＬレ
ベルとして出力される。

このような構成において、ある入力ポートにおいて識別
信号ＡＦが入って来た時点で応答信号へ〇にの受付けが
可能となる。この識別信号ＡＦはバス固定終了までに返
ってくればよい（ダウンとはならない）。ノード装置ｌ
はブロードキャスト時には先着入力ポート以外のポート
についてポートの接続先のケーブルやノード、端末が正
常であれば、識別信号ＡＦや受信信号等の何んらかの受
信信号が入ってくる。この時、受信信号が何ら得られな
かったポートがダウンポートと判断される。

まず、第４図（ａ）において、ノード装置１ａがブロー
ドキャストし、これを受けてノード装ｆｉｌｂもブロー
ドキャストする。ノード装置１ｂは同時にダウン検出の
ための識別信号ＡＦを返す。ここで、ノード装置１ａ、
ｌｂ間のケーブルに×で示すように障害があるため、識
別信号ＡＦはノード装置１ａに辿り着かないのでダウン
ポートＤとなる。その後、同図（ｂ）に示すように、次
の新たな通信が発生しブロードキャストする場合、ダウ
ンポートＤを除いてブロードキャストする。しかして、
ブロードキャストが開始して一定時間後に、ダウンポー
トＤからもダウン信号を送出する。この一定時間とは、
ブロードキャスト信号が迂回してノード装置１ｂから入
ってくるまでの時間である。これは、長くてもブロード
キャスト信号がネットワーク中に広がる伝搬遅延時間と
同じである。

ここに、同図（Ｃ）はノード装置１ｂにブロードキャス
ト信号が他のルートで迂回して入って場合を示す。ダウ
ンポートＤからは通信に使われる信−シじと区別し得る
ダウン信号を送出する。ノード装置ｌｂにおいてブロー
ドキャスト時に識別信号Ａ、　Ｆが返されるので、障害
が取り除かれた時、ノード装置１ａのダウンポートＤは
復帰できる。他方、同図（ｄ）はノード装置１ｂへブロ
ードキャスト信号が障害ケーブルを迂回してきた時を示
す。この場合、ブロードキャスト信号もポートも正常で
あるのでバス固定可能である。この時、ノード装置ｌｂ
からノード装置１ａへブロードキャスト信号を送出する
ので、障害が取り除かれれば、ノード装置１ａのダウン
ポートＤは復帰できる。また、まだ障害があればノード
装置１ｂには識別信号ＡＦが返らないのでノード装置１
ａと同様にダウンポートとなる。

発明の効果 本発明は、上述したように構成したので、識別信号検出
時間や衝突信号検出信号を応答信号が返ってくるまでの
間、常に監視することになり、これらの検出時間を長め
にとることができ、ノード装置間の長さも長めとし、自
由なネットワーク構成とし得る基本的な効果に加え、ダ
ウンポートの検出、ダウン信号送出制御及びダウンポー
ト復帰機能を持たせてダウンポート制御手段を設けたの
で、ダウンポートが入力ポートを監視し、何んらかの通
信信号を受信した場合には、障害が取り除かれたと判断
して、このダウンポートを正常に復帰させることができ
、ネットワーク効率を向」二させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はポート
制御部を中心としたブロック図、第２図はネットワーク
構成例を示すイメージ斜視図、第３図はノード装置全体
の概略ブロック図、第４図は障害を伴う場合のブロード
キャスト状態の様子を示す模式図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端末又は他のノード装置に対する伝送路中の各々の送信
   線が接続される少なくとも１つの出力手段と、 前記送信線に対応する伝送路中の各々の受信線が接続さ
   れる少なくとも１つの入力手段と、これらの入力手段と
   出力手段とを接続する接続手段と、 遊休状態の入力手段の内で最先に信号の到来した先着入
   力手段を識別する先着入力検出手段と、この先着入力手
   段に対応する出力手段から通信信号と区別される所定の
   識別信号を出力する信号出力手段と、所定の期間の時限
   を監視する時限手段と、前記識別信号と前記通信信号と
   を判別する信号判別手段と、ダウンポート制御手段と、
   シーケンシャルな制御信号を生成出力するシーケンス制
   御部とを有して、前記接続手段を制御し前記入力手段を
   選択的に前記出力手段に接続させる制御手段とよりなり
   、 前記入力手段の内で通信経路の固定されていない伝送路
   について遊休状態にある入力手段をその入力手段に対応
   する出力手段を除く全出力手段に接続し、 前記先着入力検出手段の識別に応動して前記接続手段を
   制御し、前記先着入力手段を除く全入力手段について対
   応する出力手段との間の接続を断として、前記先着入力
   手段からこの先着入力手段に対応する出力手段を除く全
   出力手段へ前記先着入力手段からの信号を一斉放送して
   転送させるとともに、直ちに信号出力手段による識別信
   号を先着入力手段に対応する出力手段から出力させ、先
   着入力手段以外の入力手段で受信した信号のパターンを
   前記信号判別手段で判別し、識別信号に続いて通信信号
   を受信した入力手段を前記先着入力手段に対応する出力
   手段に接続するとともにこの先着入力手段を識別信号及
   び通信信号を受信した入力手段に対応する出力手段に接
   続してこれらの入出力手段間の接続経路を固定する一方
   、他の全入出力手段間の接続経路を切り離し、 前記時限手段による所定期間内に何の信号も受信しなか
   った入出力手段を前記ダウンポート制御手段によりダウ
   ンポートとして閉鎖し、 前記一斉放送中の入出力手段間に前記時限手段による所
   定期間内に信号がなくなったとき、又は、経路固定され
   た入出力手段間に前記時限手段による所定期間内に信号
   がなくなったときに、これらの入出力手段間を遊休状態
   に復帰させ、 閉鎖されたダウンポートにおいて前記信号判別手段によ
   り入力ポートを監視し何んらかの通信信号を受信した時
   に前記ダウンポート制御手段によりそのダウンポートを
   正常に復帰させるようにしたことを特徴とする通信網の
   ノード装置。